CN111039392A - 一种多功能水处理过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种多功能水处理过滤装置，包括装填有滤料的过滤容器、设置在过滤容器内的中心管、与中心管连接的进水管、穿设在中心管内的中心提砂管、以及设置在过滤容器内的第一空气管，所述滤料的密度大于水，所述中心管竖直设置在过滤容器的中央处，该中心管的下端设有布水器，中心管的上端与进水管的一端连接，所述进水管的另一端设置在过滤容器的上部，所述中心提砂管的一端伸出中心管的上端。本发明提供的功能水处理过滤装置，能够有效解决河湖微污染水、城镇生活污水、黑臭河体污水及工业废水的有机物指标的去除问题，解决原有工艺技术对水处理过滤装置尺寸大小的局限性，解决原有工艺技术仅能针对某一类水质处理过滤的局限性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及污水处理技术领域，具体涉及一种多功能水处理过滤装置。
背景技术
给水过滤是针对二沉后水以去除浑浊度为主的处理；生活污水过滤一是针对生化段后的物理化学指标悬浮物(SS)、磷的处理；二是要考虑生物滤池功能去除有机物指标如COD、氨氮及硝酸盐氮的深度处理；而工业废水过滤是对某种指标进行特殊去除。
随着环保低碳经济发展的要求，针对城镇生活、工业、河湖及黑臭河体污水污染负荷量不断增大，以及废水中污染物种种类的复杂化，水处理过滤方式仍普遍采用通用型普通过滤池、气水反冲滤池、无阀滤池、虹吸滤池等，池体均为固定床式滤池，其占地面积，工艺复杂，设备多，冲洗水量大、能耗高、需间歇停运方可反冲洗。
尽管采用过滤技术中活性砂滤池，但受工艺技术的局限性，导致设备功能存在单一性，且设备尺寸超高，不利于现场的施工与安装，故选择适应范围窄，上述处理方法仅能去除各类水质中的SS为主。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种多功能水处理过滤装置，以解决现有技术中仅以去除各类水质中的SS为主的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种多功能水处理过滤装置，包括装填有滤料的过滤容器、设置在过滤容器内的中心管、与中心管连接的进水管、穿设在中心管内的中心提砂管、以及设置在过滤容器内的第一空气管，所述滤料的密度大于水，所述中心管竖直设置在过滤容器的中央处，该中心管的下端设有布水器，中心管的上端与进水管的一端连接，所述进水管的另一端设置在过滤容器的上部，所述中心提砂管的一端伸出中心管的上端，所述中心提砂管的另一端伸出中心管的下端，且中心提砂管伸出中心管的部分设有滑砂斗篷器，所述第一空气管的一端伸入中心提砂管的下端，另一端设置在过滤容器的上部。
进一步地，所述过滤容器的顶部设有滑沙区缓冲器，该滑沙区缓冲器包括设置在过滤容器顶部的冲洗仓和固定在冲洗仓内的挡板，所述冲洗仓的底部设有开口，所述中心提砂管的上端伸入冲洗仓的开口，且中心提砂管的上端与挡板的位置相对应。
进一步地，所述挡板的边缘处设有向下的边板，所述的开口处设有挡块，所述的过滤容器内还设有污水管，该污水管的一端与冲洗仓的底部连接，另一端与过滤容器的上部连接。
进一步地，所述过滤容器的上部设有出水口，所述过滤容器内设有溢流堰，该溢流堰与出水口连接，所述出水口位于污水管的上方。
进一步地，所述中心提砂管的顶部边缘处设有均质导流板。
进一步地，所述的过滤容器内还设有第二空气管，第二空气管的一端设置过滤容器的上部，另一端位于滑砂斗篷器的下方。
进一步地，所述滑砂斗篷器的上端设有空气出口。
进一步地，所述的布水器包括呈辐射状分布的多个支管，任意一个支管的下部均匀分布有多个通孔。
进一步地，所述的多功能水处理过滤装置还包括空气机，该空气机与第一空气管连接。
进一步地，所述过滤容器的底部设有第一集砂斗、与第一集砂斗连接的第二集砂斗，所述第一集砂斗与水平方向呈45—75°，所述第二集砂斗与水平方向呈30—75°，所述的第二集砂斗上设有多个三角锥，所述三角锥的顶点在管体的中心线上。
本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供一种多功能水处理过滤装置，能够有效解决河湖微污染水、城镇生活污水、黑臭河体污水及工业废水的有机物指标的去除问题，解决原有工艺技术对水处理过滤装置尺寸大小的局限性，解决原有工艺技术仅能针对某一类水质处理过滤的局限性，一种多功能水处理过滤装置操作简单，无人值守，无需停机反洗，运行周期长，成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的多功能水处理过滤装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的布水器的俯视图；
图3为本发明实施例1提供的布水器的主视图。
图中：1—中心管；2—中心提砂管；3—滤料；4—布水器；5—滑砂斗篷器；6—第二空气管；7—集砂斗；8—滑砂区缓冲器；9—均质导流板；10—污水管；11—溢流堰；12—进水管；13—过滤容器；14—第一空气管。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，提供提供一种多功能水处理过滤装置，包括装填有滤料3 的过滤容器13、设置在过滤容器13内的中心管1、与中心管1连接的进水管 12、穿设在中心管1内的中心提砂管2、以及设置在过滤容器13内的第一空气管14，所述滤料3的密度大于水，所述中心管1竖直设置在过滤容器13的中央处，该中心管1的下端设有布水器4，中心管1的上端与进水管12的一端连接，所述进水管12的另一端设置在过滤容器13的上部，所述中心提砂管 2的一端伸出中心管1的上端，所述中心提砂管2的另一端伸出中心管1的下端，且中心提砂管2伸出中心管1的部分设有滑砂斗篷器5，所述第一空气管 14的一端伸入中心提砂管2的下端，另一端设置在过滤容器13的上部。
进一步地，所述过滤容器13的顶部设有滑沙区缓冲器8，该滑沙区缓冲器8包括设置在过滤容器13顶部的冲洗仓和固定在冲洗仓内的挡板，所述冲洗仓的底部设有开口，所述中心提砂管2的上端伸入冲洗仓的开口，且中心提砂管2的上端与挡板的位置相对应。
进一步地，所述挡板的边缘处设有向下的边板，所述的开口处设有挡块，所述的过滤容器13内还设有污水管10，该污水管10的一端与冲洗仓的底部连接，另一端与过滤容器13的上部连接。
进一步地，所述过滤容器13的上部设有出水口，所述过滤容器13内设有溢流堰11，该溢流堰11与出水口连接，所述出水口位于污水管10的上方。
进一步地，所述中心提砂管2的顶部边缘处设有均质导流板9。
进一步地，所述的过滤容器13内还设有第二空气管6，第二空气管6的一端设置过滤容器13的上部，另一端位于滑砂斗篷器5的下方。
进一步地，所述滑砂斗篷器5的上端设有空气出口。
进一步地，所述的布水器4包括呈辐射状分布的多个支管，任意一个支管的下部均匀分布有多个通孔。
进一步地，所述的多功能水处理过滤装置还包括空气机，该空气机与第一空气管连接。
进一步地，所述过滤容器13的底部设有第一集砂斗、与第一集砂斗连接的第二集砂斗，所述第一集砂斗与水平方向呈45—75°，所述第二集砂斗与水平方向呈30—75°，所述的第二集砂斗上设有多个三角锥，所述三角锥的顶点在管体的中心线上。
本发明所述多功能水处理过滤装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步：污水由上述一种多功能水处理过滤装置的进水管进入，通过中心管，在通过布水管进入过滤容器，污水自下而上通过一种滤料除去污水中的氨氮、COD、总氮、SS，得到达标并且可以进行排放的处理水，然后经过溢流堰进行均匀出水进行外排。
第二步：上述过程在运行时，一种滤料将会向下运动，当一种滤料接触到滑砂斗篷器时将会沿着斜边向下继续运动，当一种滤料接触到集砂斗时，一种滤料将会沿着斜边向下继续运动，当一种滤料运动至底部集砂斗处的中心提砂管，一种滤料将会被提升至中心提砂管的顶端喷射而出。
第三步：上述过程在运行时，3号空气管将对所述一种滤料进行曝气，4 号空气管将对所述滑砂斗篷器进行充气由滑砂斗篷器上表面的孔均匀出气，对所述一种滤料进行曝气。
第四部：上述过程运行时，当3号空气管和4号空气管进行间歇曝气时，可以达到两个效果，第一：当一种滤料落在集砂斗上时可以推动一种滤料向中心滑落，不会让一种滤料板结及过滤容器内不会形成“死区”，第二：一种滤料中有氧气与微生物，巧妙的形成了生化区，增加了氨氮、COD、总氮、SS 指标的去除率。
第五部：上述过程反冲洗时，第二空气管将对所述一种滤料进行曝气，第一空气管对中心提砂管底部进行充气，一种滤料被中心提砂管提升至顶端喷射在滑砂区缓冲器上，一种滤料再由滑砂区均质导流板进行均匀扩散下落至滤料层，冲洗的脏水将由污水管排出。
第六步：重复上述第一步、第二步、第三步、第四步、第五步。
以下对本发明装置的原理进行详细论述：一种多功能水处理过滤装置，包括过滤容器以及向所述过滤容器内输送污水的进水系统；
所述反应容器包括用于处理所述污水的污水处理部；
所述进水系统包括进水管、中心管、布水器，所述污水通过所述进水管进入所述中心管内，所述进水口设置在所述过滤容器的上方侧壁，所述中心管设置在所述过滤容器的中心，污水通过所述中心管进入所述布水器，所述布水器为放射状结构，由多根布水支管组成。每个支管的下部均匀地开多个小孔，污水通过这小小孔均匀而缓慢的进入所述一种滤料，从而所述污水在所述过滤罐中各个位置都能以同一速度上升。
图1所示，在过滤容器内从下往上依次是砂斗区、空气区、填料区、滑砂区、出水区。
优选地，本发明中的一种多功能水处理过滤装置可以用于提高吸附性能、离子交换性能以及交换能量，具体的，首先向所述过滤容器13中填充比重大于水的所述一种滤料3，所述一种滤料的构架中有许多空腔和空岛，同时表面具有强大的色散能力，部分架氧负电荷和于之平衡的阳离子周围形成强大的电场，因此，在色散力和静电力的作用下，具有很强的吸附性，而且是一种分子筛的选择吸附，针对饮用水过滤处理，添加锰砂滤料可有效去除原水中的铁锰离子，达到国家出水标准，所述一种滤料填充距离所述滑砂区均质导流板竖直高度500mm。
所述布水器均匀布水，污水至下而上向上通过所述一种滤料得到过滤，低污染浓度(8-10毫克升左右)氨氮去除率可达到85％，COD去除率可达到20％，总氮去除率可达到21-31％，在同体积下相比活性砂滤罐，可以增加有效过滤面积10％，
所述污水通过所述一种滤料，到达所述出水区，所述出水区设置溢流堰，所述溢流堰结构为3m厚的不锈钢板，上表面为一排等边三角型锯齿，所述清水通过所述溢流堰，可以达到均匀出水的效果。
优选地，所述砂斗区设置有集砂斗、滑砂斗篷器，所述滑砂斗篷器斜向下大于45°，当所述一种滤料接触到所述滑砂斗篷器时会被导流至所述集砂斗，所述集砂斗为两段，所述第一段集砂斗与水平方向呈45°—75°，所述第二段集砂斗与水平方向呈大于30°—75°，并且所述第二段集砂斗为多个60°—75°的三角锥形呈放射结构布置，所述一种滤料在大于50°角的斜坡更容易下滑，有效避免了所述一种滤料在所述过滤容器内的积压，并且所述的集砂斗形状可以使所述过滤容器的直径与高度不再受到限制，所述过滤容器可以任意调整池(罐)体的竖直与水平尺寸，可以降低所述过滤容器下方的椎体高度 48％。
优选地，所述空气区设有空气管与空气助力管，所述空气助力管沿所述过滤容器向下在所述中心提砂管下部进行充气，所述空气管布置在所述第一段集砂斗与所述第二段即砂斗之间，环绕一圈，并且所述空气管斜向下与水平方向呈大于30°均匀开孔进行曝气，当空气管进行间歇曝气时，可以达到两个效果，第一：当一种滤料落在集砂斗上时可以推动一种滤料向中心滑落，不会让一种滤料板结，在过滤容器内形成“死区”，第二：一种滤料中有氧气与微生物，巧妙的形成了生化区，增加了氨氮、COD、总氮、SS指标的去除率。
优选地，所述滑砂区设置污水管、滑砂区缓冲器、滑砂区均质导流板，所述一种滤料滑落至所述集砂斗底部时，所述空气管道进行曝气，所述过滤容器内形成负压，在大气压的作用下，所述一种滤料与污水由所述中心提砂管向上提升，所述一种滤料与污水喷射在所述滑砂区缓冲器，得到有效缓冲，再由所述滑砂区均质导流板将提升上来的所述一种滤料与污水呈圆形辐射向四周均匀分散至滤料区，所述污水由所述污水管排出。
本发明提供的一种多功能水处理装置，采用上进水方式，通过进水系统，可以使污水均匀的分布在所述一种滤料中，同时，由于不断布水，所述一种滤料呈流化态，所述一种滤料与污水充分接触，能够吸附大部分污染物，根据过滤水质的要求，所述一种多功能污水处理装置运行周期长、维修量少、不需要停机反冲洗、不需要频繁停机反冲洗、能耗低、避免了罐体受到高度与直径限制。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种多功能水处理过滤装置，其特征在于：包括装填有滤料的过滤容器外形构造、设置在过滤容器内的中心管、与中心管连接的进水管、穿设在中心管内的中心提砂管、以及设置在过滤容器内的第一空气管，所述滤料的密度大于水，所述中心管竖直设置在过滤容器的中央处，该中心管的下端设有布水器，中心管的上端与进水管的一端连接，所述进水管的另一端设置在过滤容器的上部，所述中心提砂管的一端伸出中心管的上端，所述中心提砂管的另一端伸出中心管的下端，且中心提砂管伸出中心管的部分设有滑砂斗篷器，所述第一空气管的一端伸入中心提砂管的下端，另一端设置在过滤容器的上部。
2.根据权利要求1所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：所述过滤容器的顶部设有滑沙区缓冲器，该滑沙区缓冲器包括设置在过滤容器顶部的冲洗仓和固定在冲洗仓内的挡板，所述冲洗仓的底部设有开口，所述中心提砂管的上端伸入冲洗仓的开口，且中心提砂管的上端与挡板的位置相对应。
3.根据权利要求2所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：所述挡板的边缘处设有向下的边板，所述的开口处设有挡块，所述的过滤容器内还设有污水管，该污水管的一端与冲洗仓的底部连接，另一端与过滤容器的上部连接。
4.根据权利要求3所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：所述过滤容器的上部设有出水口，所述过滤容器内设有溢流堰，该溢流堰与出水口连接，所述出水口位于污水管的上方。
5.根据权利要求1所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：所述中心提砂管的顶部边缘处设有均质导流板。
6.根据权利要求1所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：所述的过滤容器内还设有第二空气管，第二空气管的一端设置过滤容器的上部，另一端位于滑砂斗篷器的下方。
7.根据权利要求1所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：所述滑砂斗篷器的上端设有空气出口。
8.根据权利要求1所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：所述的布水器包括呈辐射状分布的多个支管，任意一个支管的下部均匀分布有多个通孔。
9.根据权利要求1所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：还包括空气机，该空气机与第一空气管连接。
10.根据权利要求1所述的多功能水处理过滤装置，其特征在于：所述过滤容器的底部设有第一集砂斗、与第一集砂斗连接的第二集砂斗，所述第一集砂斗与水平方向呈45—75°，所述第二集砂斗与水平方向呈30—75°，所述的第二集砂斗上设有多个三角锥，所述三角锥的顶点在管体的中心线上。
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2019
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